Plasticité des circuits hippocampiques de CA3 dans l'encodage immédiat de la mémoire – Hippencode

La capacité à encoder la mémoire des lieux et du contexte après une expérience unique est essentielle à la survie des organismes supérieurs, et fait intervenir des mécanismes de plasticité synaptique. La région CA3 de l'hippocampe est impliquée dans des tâches comportementales qui reflètent la mémoire épisodique, en particulier aux stades initiaux de l'encodage, en développant une représentation instantanée du contexte. Plusieurs modèles neurocomputationnels ont proposé que la mémoire épisodique soit d'abord encodée dans des réseaux autoassociatifs "attracteurs", comme celui entre cellules pyramidales de CA3.
Nous souhaitons étendre cette notion très générale de plasticité synaptique dans les mécanismes de la mémoire, en proposant une analyse mésoscopique des circuits synaptiques locaux dans l'hippocampe. Notre objectif est de mettre à l'épreuve expérimentale l'hypothèse qu'une trace de mémoire de type épisodique peut être identifiée comme une modification fonctionnelle rapide des circuits locaux de CA3, et des réseaux "attacteurs" proposés par les modèles computationnels.
En combinant l'activation optogénétique sélective des neurones du gyrus denté et le patch in vivo des cellules pyramidales de CA3, nous avons entrepris de démontrer comment la plasticité synaptique des fibres moussues de l'hippocampe contrôle l'activité des circuits locaux de CA3. Les questions que l'on pose maintenant sont les suivantes: Peut-on mettre en évidence une plasticité des circuits "attracteurs" autoassociatifs de CA3 en relation avec l'encodage rapide de la mémoire? Quel rôle joue la plasticité présynaptique à court terme, caractéristique des synapses entre gyrus denté et CA3? Comment la plasticité des réseaux inhibiteurs (neurones à parvalbumine en particulier) contrôle l'encodage local dans CA3?
Ce projet bénéficie des avancées remarquables dans les outils génétiques pour identifier et manipuler des sous-populations neuronales in vivo, en particulier celles actives au cours de l'encodage mnésique, et de la combinaison avex une panoplie d'approcahes électrophysiologiques et comportementales. CE projet est construit sur de fortes expériences préliminaires de faisabilité et de la collabroation de deux équipes complémentaires dans leurs expertises en transfer de gène in vivo, en electrophysiologie cellulaire et multiunitaire in vitro et in vivo, et en analyses comportementales.